Orientador: Delia B. Rodriguez-Amaya

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: A implementação de novas tecnologias de processamento e o desenvolvimento de novos produtos amplia a necessidade de se estudar não apenas seus atributos sensoriais e sua vida de prateleira, mas também os seus aspectos nutricionais e funcionais. Dentre estas tecnologias emergentes, o uso da...

Resumo: A implementação de novas tecnologias de processamento e o desenvolvimento de novos produtos amplia a necessidade de se estudar não apenas seus atributos sensoriais e sua vida de prateleira, mas também os seus aspectos nutricionais e funcionais. Dentre estas tecnologias emergentes, o uso da microencapsulação na preservação dos carotenóides e flavonóides em alimentos durante o processamento e na estocagem do produto, focando os materiais de parede e as condições operacionais utilizadas foram objetos da revisão bibliográfica no primeiro capítulo. No segundo capítulo, as técnicas de processamento sob alta pressão e seus possíveis efeitos na isomerização e degradação dos carotenóides em frutas e hortaliças foi o foco da pesquisa bibliográfica. A microfiltração de sucos e polpas de frutas, suas limitações tecnológicas, a permeação e possíveis perdas de carotenóides, flavonóides e da vitamina C foram descritos na revisão do terceiro capítulo. No quarto capítulo, a otimização da microencapsulação por spray drying da polpa de pitanga com maltodextrina, amido modificado e goma arábica, visando a maior retenção dos carotenóides e dos flavonóides, foi realizada por metodologia de superfície de resposta. As melhores retenções dos carotenóides e dos flavonóides no processamento por spray drying ocorreram na temperatura de entrada de 150°C, numa proporção de 25% de polpa e 75% de material de parede. A goma arábica apresentou a melhor eficiência na microencapsulação. A estabilidade de carotenóides e flavonóides durante a estocagem das microcápsulas na temperatura ambiente e na presença de oxigênio e luz foi também investigada no capítulo 5. A goma arábica promoveu a maior estabilidade dos compostos estudados durante a estocagem na presença de luz (345lux). A degradação de carotenóides seguiu uma cinética de primeira ordem e os flavonóides, a cinética de zero ordem. O efeito da alta pressão hidrostática na polpa de cajá, na manutenção das formas trans-carotenóides ou na formação de cis-carotenóides é apresentado no capítulo 6. As polpas não pressurizadas e as pressurizadas não diferiram significativamente nas concentrações dos trans-carotenóides. As concentrações dos cis-isômeros foram significativamente maiores nas amostras pressurizadas, com exceção do ß-caroteno. Acima de 400MPa e por mais de 15 minutos de pressurização, fica mais evidente a tendência de redução da forma trans em todos os carotenóides estudados e de modo inverso, uma elevação das concentrações de cis-carotenóides na polpa de cajá pressurizada. No capítulo 7 são apresentados os resultados da microfiltração de polpas de goiaba, pitanga e tomate, onde as concentrações de carotenóides, flavonóides e da vitamina C foram quantificadas ao longo do fluxograma de processamento. Não houve a permeação dos carotenóides através da membrana filtrante. Mesmo com permeação dos flavonóides através das membranas, as concentrações no retentado foram duas vezes maiores para os três frutos em estudo, em relação as obtidas no permeado. O ácido ascórbico foi o composto que mais permeou. No entanto, houve perdas em todas as etapas de processamento

Abstract: The implementation of new processing technologies and the development of new products amplifies the necessity to study not only the sensory attributes and the shelf life, but also their nutritional and functional aspects. Among these emerging technologies, the use of microencapsulation in...

Abstract: The implementation of new processing technologies and the development of new products amplifies the necessity to study not only the sensory attributes and the shelf life, but also their nutritional and functional aspects. Among these emerging technologies, the use of microencapsulation in the preservation of carotenoids and flavonoids in foods during processing and storage of the product, focalizing wall materials and the operating conditions used, were the objectives of the review of literature in first chapter. In the second chapter, processing techniques at high pressure and their possible effects on the isomerization and degradation of carotenoids in fruits and vegetables were the focus of the literature review. The microfiltration of juices and pulps, the technological limitations, the permeation and possible losses of carotenoids, flavonoids and vitamin C were described in the review of the third chapter. In the fourth chapter, the optimization of microencapsulation by spray drying of the pulp of pitanga with maltodextrin, modified starch and gum Arabic, aiming at greater retention of carotenoids and flavonoids, was carried out by response surface methodology. The best retentions of both carotenoids and flavonoids in spray drying occurred at an inlet temperature of 150°C, at a proportion of 25% pulp and 75% wall material. Gum Arabic showed greater microencapsulation efficiency. The stability of carotenoids and flavonoids during storage of the microcapsules at ambient temperature in the presence of oxygen and light was investigated in Chapter 5. Gum Arabic promoted greater estability of the compounds studied during storage in the presence of light (345lux). The degradation of carotenoids followed first order kinetics and of flavonoids, zero order kinetics. The effect of high hydrostatic pressure on the pulp of cajá, in retaining transcarotenoid or in the formation of cis-carotenoid, is presented in Chapter 6. The unpressurized and pressurized pulps did not differ significantly in the concentrations of the trans-carotenoids. The concentrations of the cis-isomers were significantly higher in the pressurized samples, with the exception of ß-carotene. Above 400MPa and for more than 15 minutes of pressurization, the tendency of the trans¿form to decline for all the carotenoids studied, and conversely, the elevation of cis-carotenoids in the pressurized cajá pulp became more evident. Chapter 7 presents the results of microfiltration of pulp from guava, pitanga and tomato, in which the concentrations of carotenoids, flavonoids and vitamin C were determined along the processing flow diagram. There was no permeation of carotenoids through the filtering membrane. Although flavonoids permeated through the membrane, the concentrations in the retentate were twice those of the permeate, for all three fruits studied. Ascorbic acid permeated more, but there were losses in all the processing steps